大氣中的SO2的監(jiān)測方法研究現(xiàn)狀

1、大氣中的SO的監(jiān)測方法研究現(xiàn)狀摘要二氧化硫是大氣中常見污染物，對(duì)結(jié)膜和上呼吸道黏膜具有強(qiáng)烈辛辣刺激作用，可致支氣管炎、肺炎，嚴(yán)重者可致肺水月中和呼吸麻痹，是氣象、環(huán)境部門常規(guī)監(jiān)測的項(xiàng)目之一，也是石油石化企業(yè)重要的職業(yè)病危害因素監(jiān)測項(xiàng)目。由于二氧化硫測定方法的限制，給職業(yè)衛(wèi)生檢測評(píng)價(jià)工作帶來了極大的困難，致使工作場所職業(yè)病危害因素監(jiān)測的覆蓋率較低。我國在實(shí)施SO排放總量控制的同時(shí)，so排放總量監(jiān)測技術(shù)也得到了發(fā)展。關(guān)鍵詞：二氧化硫監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢1現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法簡介目前，我國現(xiàn)有主要的幾種大氣中SO的監(jiān)測方法，包括甲醛吸收一鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法，碘量法，紫外熒光法，火焰光度法等。1.1 國內(nèi)的

2、標(biāo)準(zhǔn)方法二氧化硫測定國標(biāo)方法采用的是與鹽酸副玫瑰苯胺顯色法，即甲醛緩沖液-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法。二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥基甲磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出的二氧化硫與鹽酸副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，根據(jù)顏色深淺，用分光光度計(jì)在577nm處進(jìn)行測定。本方法的主要干擾物為氮氧化物、臭氧及某些重金屬元素。加入氨磺酸鈉可消除氮氧化物的干擾；采樣后放置一段時(shí)間可使臭氧自行分解；加入磷酸及環(huán)己二胺四乙酸二鈉鹽可以消除或減少某些金屬離子的干擾。在10mL樣品中存在50小統(tǒng)丐、鎂、鐵、鍥、鈕、銅等離子及5Ng二價(jià)鈕離子時(shí)不干擾測定。本方法適宜

3、測定濃度范圍為0.0031.07mg/m3最低檢出限為0.2Ng/10mLo當(dāng)用10mL吸收液采氣樣10L時(shí)，最低檢出濃度為0.02mg/m3;當(dāng)用50mL吸收液，24h采氣樣300L取出10mL樣品測定時(shí)，最低檢出濃度為0.003mg/m3o該方法使用有三個(gè)弊端：（1）現(xiàn)場采集SO需要攜帶大量SO吸收液和多孔玻板吸收管，不方便進(jìn)行樣品的采集和運(yùn)輸；（2）顯色過程對(duì)溫度、時(shí)間要求較嚴(yán)格，對(duì)于數(shù)量較多的樣品，難以達(dá)到質(zhì)量要求。（3）用分光光度法測量SO,具有靈敏性高，可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其測量濃度與分離二氧化硫的酸度、顯色溫度、顯色時(shí)間及顯色劑的用量有關(guān)，因而重復(fù)性不好，操作復(fù)雜，并且試劑用量大，

4、維護(hù)成本高。1.1.1 碘量法碘量法是我國環(huán)境監(jiān)測部門測定固定污染源排放SO的經(jīng)典方法，它以氨基磺酸餃和硫酸餃的混合液吸收煙氣中的SO,用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，按滴定量計(jì)算SO濃度。反應(yīng)方程式如下：SO十佳OHSOHSO+12+HOHSO+2KI12+2NaSQ-2NaI+Na$O碘量法是二氧化硫分析中常用的一種方法。其測定SO范圍寬、成本低、設(shè)備簡單、操作方便，易于掌握和推廣等優(yōu)點(diǎn)，滿足污染源監(jiān)測要求，很受環(huán)保部門監(jiān)測人員的歡迎。但在實(shí)際監(jiān)測過程中，布點(diǎn)、采樣、樣品保存等方面對(duì)監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性有較大影響。1.1.2 紫外熒光法紫外熒光法監(jiān)測二氧化硫已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測，它是基于SO接受紫外線

5、能量而產(chǎn)生熒光，由測定熒光技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。紫外燈發(fā)出紫外線，通過214nm濾光片可以激化SO2分子產(chǎn)生熒光反應(yīng)，激發(fā)的熒光通過與紫外光成900方向的230nm的濾光片后，通過光電倍增管進(jìn)行測量并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。儀器的軟件部分進(jìn)行補(bǔ)償和比較后顯示出二氧化硫濃度值它可以通過第二個(gè)紫外線濾光片進(jìn)行測量。相比于分光光度法等其他方法，紫外熒光法測量用單色光激發(fā)二氧化硫并產(chǎn)生熒光，通過測量SO熒光的數(shù)量來計(jì)算二氧化硫濃度。其靈敏度更高，無需用試劑，維護(hù)成本低，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，而且它采集大氣作為樣氣，中間不再添加其他試劑，數(shù)據(jù)真實(shí)性高，且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測、連續(xù)測量，因此紫外熒光法具有廣泛的應(yīng)用前景。1.2 國外

6、的標(biāo)準(zhǔn)方法1.2.1 推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法四氯汞鉀溶液吸收-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法空氣中的SO2被四氯汞鉀溶液吸收后，生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物，該絡(luò)合物再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫紅色絡(luò)合物，在575nm處測量吸光度。1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)方法火焰光度法，它基于測量富氫火焰中硫的發(fā)射光譜，利用一個(gè)最大透射波長為394nm的窄帶濾光片，以選擇性地獲得硫的組分。其工作流程如下：抽氣泵將氣樣抽入火焰光度檢測器的富氫火焰中，則二氧化硫還原為硫原子，并在適宜溫度下被激發(fā)，激發(fā)的硫原子瞬間越至基態(tài)，發(fā)射出300394nm勺特征窄帶紫外光，經(jīng)干涉濾光片選擇394nm峰值光，用光電倍增管將光信號(hào)變成電信號(hào)，

7、送入電子放大系統(tǒng)放大，再轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)送至記錄儀。由于發(fā)光強(qiáng)度與激發(fā)態(tài)硫原子濃度成正比，而在一定條件下，被激發(fā)的硫原子濃度與氣樣中硫化物濃度的平方成正比，故通過測量電信號(hào)的大小可得知?dú)鈽又辛蚧锏臐舛?。但該方法需要大量的氫氣，需要增?qiáng)安全措施，而且氫火焰會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的背景信號(hào)。2標(biāo)準(zhǔn)方法改進(jìn)現(xiàn)狀2.1 步驟的改進(jìn)(1)顯色劑副品紅配制的改進(jìn)副品紅溶液的濃度、酸度、配制方法以及使用量，是決定本方法靈敏度、空白值高低和檢出限的關(guān)鍵。采用標(biāo)準(zhǔn)方法(試用)所規(guī)定的步驟進(jìn)行提純或不提純各種牌號(hào)的副品紅所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異頗大。通過改進(jìn)配制方法，各種牌號(hào)的副品紅試在使用中所測得的試劑空白值，標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率和檢出

8、限，基本上沒有差異。(2)顯色溫度和顯色時(shí)間的控制顯色溫度的控制十分重要，與室溫相差不宜過大。實(shí)驗(yàn)證明，溫差在4OC以上時(shí)，對(duì)比色結(jié)果有明顯影響。因此，根據(jù)不同季節(jié)、不同條件，選擇不同的顯色溫度，保持顯色溫度與冷溫之間的一致或盡可能小的溫差，是分析質(zhì)帶控制的重要環(huán)節(jié)。顯色時(shí)間是與顯色溫度密切相關(guān)的。一般地說，顯色溫度愈高，顯色時(shí)間就愈知，且成色的穩(wěn)定時(shí)間也短。反之，則長。2.2 設(shè)備的改進(jìn)吸收器的改進(jìn)：吸收器既要符合安放儀器中的密封要求，以利于恒溫采樣，又要適應(yīng)采樣流量小、吸收效率高的特點(diǎn)，制作了高150毫米、可容40毫升溶液的錐形多孔坂板吸收器。當(dāng)采樣吸收液為25毫升、流量為0.2升/分時(shí)，

9、經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)證明，其吸收效率為99%3可發(fā)展分析方法光纖傳感法：傳統(tǒng)的測量方法需要吸收液吸收SO2后再借助大型儀器分析或采用昂貴而復(fù)雜的在線監(jiān)測系統(tǒng)，難以大規(guī)模應(yīng)用，迫切需要廉價(jià)、快速、小型化、能夠在線監(jiān)測的SO傳感技術(shù)。光纖傳感器具有靈敏度高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、抗強(qiáng)電磁干擾、防爆、光路可撓曲、便于與計(jì)算機(jī)連接等一系列優(yōu)點(diǎn)。該方法以光化學(xué)氧化的n型多孔硅作為傳感材料和藍(lán)光發(fā)光二激管作為激發(fā)光源，通過微型光纖光譜儀測量二氧化硫氣氛中多孔硅的光致發(fā)光猝滅程度，從而獲取二氧化硫含量信息。因此，可形成一種便攜、全固態(tài)的二氧化硫光纖傳感器。從而更快更準(zhǔn)的監(jiān)測SO。4發(fā)展趨勢分析隨著人們對(duì)SO監(jiān)測技

10、術(shù)要求的不斷提高，我們需要不斷完善和改進(jìn)現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)。為了提高監(jiān)測效果，SO監(jiān)測儀器應(yīng)由化學(xué)方法向自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)方向發(fā)展。加大SO監(jiān)測儀器的研究投入，開發(fā)出自己高技術(shù)含量的儀器。國家應(yīng)大力提倡發(fā)展小型、輕便、適用的SO測定儀，以適應(yīng)固定源SO監(jiān)測的需要。同時(shí)，國家應(yīng)盡快制定SO監(jiān)測儀器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范SO監(jiān)測儀器市場，各廠家生產(chǎn)監(jiān)測儀器經(jīng)環(huán)?；蛴?jì)量檢定部門按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢定合格后方能推向市場。將來隨著國家對(duì)SO監(jiān)測方法的標(biāo)準(zhǔn)化，SO總量控制監(jiān)測技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展和提高。SO監(jiān)測技術(shù)的日臻完善，將大大提高環(huán)境保護(hù)工作的開展，對(duì)環(huán)境的改善具有重要的意義。參考文獻(xiàn)(1)易江.我國二氧化硫和煙塵測試技術(shù)的進(jìn)展J.現(xiàn)代科學(xué)儀器(2)李